| 研究課題/領域番号 |
26350208
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| 研究機関 | 一関工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
貝原 巳樹雄 一関工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (20290687)
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| 研究分担者 |
川谷 亮治 福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30169734)
飯島 洋祐 小山工業高等専門学校, その他部局等, 助教 (90565441)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | NMR / 永久磁石 / 高周波発生器 / パルス高周波 / 磁気回路 |
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| 研究実績の概要 |
NMRは初期価格が高価で、通常では超伝導磁石の維持費として年間150から200万円超の予算が必要である。本研究ではメインテナンスフリーの永久磁石を用いた小型のNMRを開発する。自分で組み立て調整できるNMRキットとして量子化学や電子回路など多方面の知識を統合して作られているNMRの仕組みや構造についての理解を得させることも目的である。
平成26年度は磁界強度が5000ガウス前後、プロトンの共鳴周波数で21メガヘルツ前後において動作する試験システムを設計製作した。静地場形成用のネオジウム磁石は万力の両頭に取り付けた。万力を応用することにより簡易に磁束漏れのない磁気回路形成することができた。
平成２７年度は、磁束密度、１．４テスラ、ギャップ間隔10mmの時速磁気回路が完成した。これを使って、高周波発信機、高周波増幅回路、パルス高周波発生回路、クリッピング付きプリアンプが、完成した。高周波増幅については、多段式により、出力１０W程度への増幅を実現すべく検討を進めている。また、FID信号については、内蔵型のLCDに表示すべく、オシロスコープの実装化を進めている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
高周波増幅回路の出力は、現在のところ２W程度。さらに数倍程度の増幅が望ましい。
FID信号の生成確認の一歩手前までの進捗状況である。FIDの信号が確認でき次第、積算や窓関数、FFTなどの信号処理ソフトウエアーを用いて大詰めの確認実験を進める予定。
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| 今後の研究の推進方策 |
高周波増幅回路の出力は、現在のところ２W程度。さらに数倍程度の増幅が望ましい。⇒ 市販の４００MHZNMRでは、１００Ｗ程度のパルス出力である。これは、10mmφの試験管を用いた測定に必要な出力であるが、試験管のサイズを3mmφ程度とすれば、現在の出力２Ｗ程度でも測定は可能と考えられる。しかし、もう一段、高いレベルの出力を目指す。
FID信号の生成確認の一歩手前までの進捗状況である。⇒ これについては、シミュレーション信号にて測定を確認し、その後、積算によるスムージング効果を確認する。
FIDの信号が確認でき次第、積算や窓関数、FFTなどの信号処理ソフトウエアーを用いて大詰めの確認実験を進める予定。⇒ 一連の信号処理については、Pythonとラズベリーパイを用いた方式を採用して推進中。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
1.4テスラの磁束密度を持つ磁気回路の試作が予算を超えてしまったことから、平成26年度執行予定金額を超えた。そこで、平成２７年度予算と併せて執行させてもらった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成28年度は、主として高周波増幅回路の試作、あるいは購入予算とFFT、信号積算などのソフト開発費として使用の予定。
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